پروتئومیک
اصطلاح پروتئوم ،برای توصیف همه ی پروتئینی که به وسیله ی ژنوم متجلی می شود، ابداع شده بود.پروتئومیک ،علم فراهم آورنده ی بینش فراگیر درباره ی آن که چگونه ساختار و کنش همه ی فراورده های نهایی ژن ( پروتئین ها) با هم در نوع خاصی از سلول ها تلفیق می شوند. پروتئومیک سعی برآن دارد تاکل پروتئین های سلول راازنقطه نظر کنش تک تکشان ، بررسی کند وآشکارسازد که چگونه تاًثیر متقابل پروتئین های خاص با دیگراجزای سلولی (مثلا"، نوکلئیک اسیدها،غشاها، اندامک ها ومانند آنها ) کنش آن پروتئین هاراتحت تاًثیر قرار می دهد . مبنای مفهومی پروتئومیک، تفاوتی بنیادی با مفهوم ژنومیک دارد. ژنوم سلول در حقیقت ایستاست به طوری که می توان آن را برای همه ی سلول های یک موجود زنده مشخص کرد،در حالی که پروتئوم ،در پاسخ به شرایط بیرونی ودرونی موجودزنده ،همواره تغییر می کند. این واقعیت حتی در مورد پروکاریوت هانیز صادق است. مثلا"ا.کولی پروتئین های گوناگونی تولید می کندوازاین رو،پروتئوم آن به هنگام رشد در محیط کشت حداقل، با وقتی که در محیط کشت کامل رشدمی کند، متفاوت است(محیط کشت حداقل، شامل فقط منابع کربوهیدرات،نیتروژن وکانی های مختلف در آب است ؛اما محیط کشت کامل ،مانند آب گوشت جوشیده ی گوساله است). جریان نمو پستانداران نیز چنین است؛ سلولهای تخصص یافته پروتئین های مختلفی تولید می کنند ،پروتئوم های متفاوت اما خاصی در آنها پدید می آیند وسر انجام ،آن سلول ها به بافت های گوناگونی متمایز می شوند.به انجام رساندن پروژه های پروتئومیک ایجاب می کند که کمیت های عظیم داده ها مورد تحلیل جامع قرار گیرند واین کار به استفاده از ابزارهای خودکار جدید، برای دستکاری نمونه ها ونرم افزارهایی برای رسیدگی به داده ها، نیازدارد. بنابراین ، اغلب برای تحت کنترل داشتن نمونه های پروتئینی در طول مدت کار،با انجام دادن واکنش های پردازش ، از دستگاههای خودکار (روبوت ها) استفاده می شود. مثلا"، هزاران مولکول پپتید را می توان ، عملا"در مدت یک ساعت با روش های پیشرفته ی(ظرفیت پذیرش بالا)،برای طیف بینی جرمی ، آماده کرد. آن تلاش ها رانیروهای چند گانه ای سوق می دهند که عبارتنداز: ژنومیک وآشکار سازی تعدادپر شمار پروتئینی که در بیشتر ژنوم ها کد گذاری شده اند؛ روش های نیرومندی توصیف پروتئین ها مانند الکتروفورزدوبعدی ، روش های پیشرفته ی نمونه برداری توأم با طیف بینی جرمی با تفکیک زیاد (برای شناسایی توالی های امینو اسیدی ) ، آزمون های کنشی در جاندار وابزارهای ابتکاری محاسبه ای . پروتئومیک ساختاری ،با استفاده از الگوهای تا شدگی، کنش پروتئین را قیاس می گیرد الگوهای تا شدگی پروتئین که از راه تحلیل داده های بلور شناختی تابش های x، شناسایی می شوند ، اغلب برای درک کنش پروتئین ویژه ای به کار می روند. گرچه با این روش داده های دقیقی پدید می آیند ، اما تولید بلور های پروتئین ، نیاز به مقادیر نسبتا"زیادی پروتئین خالص دارد. باهمه ی اینها ، مدل ساختار اتمی بسیاری ازپروتئین های شناسایی شده با فهرست روز افزونی ، تولید می شود که در بانک داده های پروتئین بایگانی شده است . با وجود این ، میتوان از راهبرد دیگری برای ایجاد مدل سه بعدی پروتئین های تازه کشف شده استفاده کرد که نیاز به نمونه های بلوری پروتئین آزمودنی را برطرف می سازد. در این مدل، ابتدا پروتئین آزمودنی را به صورت قطعه های کوچکی برش می دهند، سپس از طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای (NMR)برای شناسایی ساختار تا شده (ساختار سوم) هر یک از قطعه هااستفاده می کنند. با آشکار شدن تا شدگی های نامبرده ، می توان از روش های محاسبه ای دقیقی برای ترکیب الگوهای تا شدگی قطعه های منفرد به صورت یک مدل سه بعدی استفاده کرد. کنش آنزیم ها را اغلب می توان از روی داده های NMRکه منطقه ی جایگاه آنزیم را ارائه می دهند، استنباط کرد.
منبع : مبانی زیست شناسی مولکولی
تاًلیف جرج ، م . مالا سینسکی